Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Эффективность различных видов и критериев отбора в селекции мягкой яровой пшеницы на урожайность

ВАК РФ 06.01.05, Селекция и семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Эффективность различных видов и критериев отбора в селекции мягкой яровой пшеницы на урожайность"

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ И КРИТЕРИЕВ ОТБОРА В СЕЛЕКЦИИ МЯГКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ

Специальность 06.01.05 - селекция и семеноводство

Автореферат

диссертаций на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

На правах рукописи

ИБРАГИМ ХАДДАД БАДИ

Ленинград-Пушкин 1990 г.

Работа выполнена в Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте в 1986-1990 гг

Научный руководитель - кандидат сельскохозяйственных

наук, доцент СИНИЦША С.М.

Официальные оппоненты - доктор сельскохозяйственных

Ведущее предприятие - Всесоюзный научно-исследовательский институт растениеводства им.Н.И.Вавилова

Защита диссертации состоится 25 декабря 1990 года в II часов 30 минут на заседании специализированного совета К 120,37.02 по присуждению ученой степени кандидата наук в Ленинградском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте по адресу? 189620, Ленинград-Цушкин, Ленинградское шоссе, 2, ауд.507.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "Л " ноября 1990 годг.

наук, профессор АБРАМОВА 3,В.

кандидат сельскохозяйственных наук, с.н.с. ДЗРГАЧИЗ К.В.

специализиров;

Ученый секретарь шализированного I

совета

С.М.Синицына

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИК РАБОТЫ Актуальность темы. Результативность селекции определяется тремя главными факторами: качеством, генетическим разнообразием исходного материала; точностью идентификации генотипов родоначальных растений по их фенотипам; организационной и технологической надежностью селекционного процесса, исключающей потерю ценных генотипов. Минимальные успехи достигнуты ■ в идентификации ценных генотипов (Литун П.П., Манзкж Е.Т., Барсуков П.Н., 1980; Драгавцев ,В.А., 1983; Бороезич С.,1984; Гриб С.И., 1985). Повысить эффективность отборов можно на основе применения различных критериев: элементов урожайности, индексов, модели сорта, морфофиэиологических и биохимических показателей, метода Фазоуласа А. и др. Исследования по сравнительной оценке критериев актуальны, но немногочисленны.

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований - выя--вить оптимальные приемы создания исходного материла и критерии отбора ценных генотипов и линий яровой пшеницы в условиях Нечерноземной зоны.

Достижение цели базировалось на комплексном решении следующих задач: определить селекционную ценность сортообразцов Сирии; изучить эффективность внутрисортового отбора и отбора из межсортовых, циклических гибридов; сравнить эффективность различных критериев отбора на урожайность; изучить генотипиче-ские корреляции между хозяйственно-ценными свойствами у гибридов и выявить основные признани, определяющие урожайность пшеницы в.зоне; отобрать ценные сортообразцы и линии, перспективные для селекции скороспелых, урожайных, высококачественных сортов.

Научная новизна. Изучена селекционная ценность новых сортообразцов из Сирии. Получены электрофоретические спектры 8 сирийских сортов и 4 высококачественных сортов с включением биотипов. На основе внутрисортовых отборов из высококачественных сортов выделены линии, превышающие исходные сорта по урожайности на 2-42%. Впервые проведена сравнительная оценка 7 критериев отбора и установлена перспективность метода фоновых признаков для идентификации ценных генотипов. Определено наличие у сорта Борлд Сидз 1812 гена R^ I , коктролирушего красную окраску колоса.

Практическая значимость работ». Выделены источники скороспелости, устойчивости к бурой ржавчинэ и септориозу, ексской

продуктивности колоса из сортообразцов Сирии и II линий из высококачественных сортов. Лучшие из них вовлечены в скрещивания. Линии с комплексом ценных свойств (25), отобранные из циклических гибридов, переданы на Красноуфимскую селекционную станцио, в НГЮ "Белогорка" и на кафедру селекции и семеноводства ЛСХИ для включения в селекционный процесс. Определены главные направления селекции яровой пшеницы на урожайность в зоне и оптимальные критерии отбора.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на научных конференциях Ленинградского ОХИ в 1983, 1909, 1990 годах.

Публикации. Но материалам исследований опубликованы три статьи.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на /вб страницах ыаиинопиеного текста, состоит из введения, 5 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложений. В ней имеется 69 таблиц, О рисунков. Библиографический указатель вклячаег 219 наименований, в том числе 56 на иностранных языках.

ОБЪЕКТ, МЕТОДИКА И УСЛОВИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Четыре полевых опыта, предусмотренные программой исследований, были проведены в 1986-1990 годах.

Опыт I.Оценка 50 сортообразцов яровой мягкой пшеницы из Сирии, созданных на основе мексиканских гибридов, была проведена в 1988 году в отделе интродукции ВНИИРа, а в 1989 г. на опчтноы поле ЛСХИ по методике ВНИИРа (1977), Площадь делянки I м2, норма высева 4,8 млн.зерен/га. Электрофорез глиадина 8 сирийских сортов сделан в отделе молекулярной биологии Пушкинских лабораторий ВНИИРа на приборе для вертикального электрофореза в 6,5$ ПААГ в кислом буфере по методике Гаврилюк И.П., Гайденювой Н.В. и др. (1979). При составлении формул в качестве стандартных использованы основные типы спектров сортов Безостая I и Ленинградка, формулы которых составлены по эталонному спектру глиадина (Конарев В.Г., 1980).

Опыт 2. Гетерогенность Ленинградки и высококачественных сортов Яровая Саскачевана (К 46Э70, ЫЬ., Канада), Ворлд Сидз 1812 (К 46970, /ет/., США\ МТ-13 (К 45967 ПуОс. , Мексика) и Анахуак Р-75 (К. 54282, , Мексика) изучена в 1985-1989 гг.

на оцытном поле ЛСХИ. В 1985 г. дистальную часть 100 типичных зерен каждого сорта использовали длк электрофореза В лаборатс-2

рии ВНИИРа, а проксимальную часть для посева. Потомство 50 растений каждого сорта с включением всех вариантов спектра глиадина изучали два года, а лучшие линии - четыре года (1986 -1989) на делянках 0,5-1 м^ в 1-2 кратной повторности.

Опыт 3. Изучение эффективности отборов с использованием различных критериев из о Гибридов: Яровая Саскачевана х Ленинградка (ЯСхЛ); Ворлд Сидз 1812 х Ленинградка (ВСхЛ); Ленинградка х Анахуак Г-75 (ЛхА); Анахуак Р-75 х Ленинградка (АхЛ)} Ленинградка х МТ-13 (ЛхМТ). В скобках указаны сокращения, которыми мы будем пользоваться в дальнейшем.

Гибридизация проведена в 1985 г» С.М.Синицыной с целью совмещения в гибридах высокого уровня урожайности, характерного для сорта Л, с отличным качеством зерна вторых компонентов. Гибриды выращены зимой в теплице ВИРа, - на опытном поле ЛСХИ, Р3 - в теплице'Краснодарского НИИСХ. Анализ расте- . ний Р^, включал определение массы колоса (МК) и соломы (МС) главного побега, числа зерен в колосе (ЧЗК) и их массу (МЗК). Всего било проанализировано 838 растений (20% от убранных).Потомство колосьев (линии) изучали на опытном поле ЛСХИ в 1988 г. - (I рядок) и в 1989 г. - Рц (0,5 м^). Стандарт, сорт Л размещали через 20 делянок. Послеуборочный анализ включал измерение высоты растений (Н), длины колоса подсчет числа продуктивных стеблей на делянке (ЧК), обмолот всех колосьев, взвешивание зерна и расчет массы зерна с растения (МЗР), с колоса (МЗК), с I м^ (УЗ). Из опыта исключали расщепляющиеся и поврежденные птицами линии. О качестве линий судили по показателю седиментации (ПС).

Данныэ оценки 499 линий по 20-26 признакам за 2 года обра- • боданы на ЭВМ ЕС-10 ВЦ ЛСХИ по программе МАКР 4 в режиме I: отсев факторов по оценке существенности критериев регрессии по i критерия при доверительной вероятности 0,95. Определены следующие параметры:X , ¿г » X » V t линейное уравнение регрессии у. Си £ЛХЛ... и др.

При идентификации ценных генотипов в Т^ и Рд была использована методика фоновых признаков с построением ортогональной регрессии и расчетом ее коэффициента по программе КНИИСХа. Данные по МК и МС по этой программе обработаны в ВЦ КШСХа.

Гибридные линии Рд ВСхЛ (к = 68) были использованы для изучения связей аллельных вариантов блоков 1В и 1Д с хозяйственно-ценными свойствами. Электрофорез глиадина галолкен нат.

3 .

в лаборатории молекулярной генетики и генетической инженерии растений ИОГАН СССР в 1989 г. стандартным методом в ПААГ, в алюминиево-лактатном буфере с рН - 3,1 в модификации для вертикальных гелей (Новосельская А.Ю. и др., 1983). Аллельные варианты блоков у сортов идентифицированы Метаковским Е.В, Определение блоков у линий проведено нами.

Опыт 4. Экологическое испытание, растения ^ и ВСхЛ и ЛхА выршцены из проксимальной части зерновок, а дистальная их часть использована для электрофореза глиадина в лабораториях • ВНИИРа. Семена с каждого из 60 растений ЛхА и 51 растения ВСхЛ, выращенных в ЛСХИ при схеме посева 10x20 см, были поделены поровну и однотипные семьи Рд и Р^ изучались параллельно в 1988-1989 гг. на опытных полях ЛСХИ и Красноуфимской селекционной станции (КСО без отбора. Размер делянки 0,5-1 м^, повтор-ность 1-2 кратная. В этом опыте проведено сравнение 7 критериев отбора.

Для доказательства различий между линиями, сортами, вариантами применяли дисперсионный анализ, метод хи-квадрат, критерий Стьюдента (Доспехов Б.А., 1979; Грейг-Смит П., 1967),

Почвы на опытном поле Ленинградского СХИ дерново-слабоподзолистые, среднесуглинистые, средне обеспеченные элементами минерального питания.

В 1986, 1988 и 1989 гг. май был сухим и теплым, что вызвало снижение полевой всхожести; формирование короткой соломины и низкопродуктивного колоса. На КСС в 1989 году посевы из-за весенней засухи практически погибли. Обилие осадков в августе затрудняло уборку, вызывало прорастание зерна и ухудшение его качества.

1987 год характеризовался пониженными в сравнении с нормой температурами и избытком осадков, что вызвало сильный рост растений и полегание их перед уборкой, формирование продуктивного колоса.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ I. СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ С0РТ00БРАЗЦ0В СИРИИ В УСЛОВИЯХ

ЛЕНИНГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ Важнейшей проблемой в селекции является поиск новых источников и доноров ценных свойств. К достоинствам сортообразцов Сирии следует отнести их короткостебельность и скороспелость. Около 50$ образцов выколашивались раньше стандарта. В селекции на скороспелость интересны сорта ЛааеС 895, /?, 7С, 4

.Лпмъ /7о$/iJCti ■S"', имеющие хорошуюурожайность (табл.1). Высокую устойчивость показали образцы к бурой ржавчине. В среднем по коллекции поражение составило 0,5/5 при Ъ% у st. Выделилось 22 образца (44,^) со слабым поражением септориозом (0-1 балл). К сожалению, почти все образцы были поражены альтерна-риозом (от 3 до 9, при х = 7,1 балла\ так же как и Ленинградка (7,2 балла!. Комплексной устойчивостью к бурой рчавчине и септориозу обладали образцы - JJtSücl Sit y РТ} Jit&a./Tc¿// JCd „S'f JV/Y.

В 1988 г. выделено 16 образцов, превышающих по урожайности, а в 1939, в более жестких условиях опытного поля ЛСХИ, стандарт не превзошел ни один образец. Рекомендуем использовать 4 образца в -селекции интенсивных сортов, т.к. они имеют крупный, хорошо озерненный, продуктивный колос - СС Jj>¿ct/P£íit Mío el m", A'S-ТЗ/, Pirna., XV t J£y.

Таблица I. Комплексная оценка сортообразцов мягкой яровой пшеницы Сирии, 1988-1989 гг.

Показатель дал, дней н, см см МЗК, г 1'УШ УЗ, г/м lydy а

ВИР ЛСХИ к-

Ленинградка ($£ ) 44 85 8,6 1,0 227 190 208

В среднем по 61

50 образцам 44 0,2 0,7 193 92 143

¿¿иг 36- 48- 6- 0,4- 62- 37- 37-

56 7Ь 10 i;i 499 185 499

V, % 8,5 9,8 10 22 50 36 65

Кол-во образцов лучше л* , 1988 22 50 13 24 16 __ ^

1989 25 50 4 3 - - 3

По восьми возделываемым в Сирии сортам получены электрофо-реграмш глиадина и составлены белковые формулы с учетом биотипического состава, которые могут быть использованы для их идентификации.

2. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНУТРИС0РТ0В0Г0 ОТБОРА • Установлено, что сорта доноры высокого качества зерна ИТ, ЯС, ВС, а также А в условиях Ленинградской области характеризуются скороспелостью, короткостебельностьп, но имеют пониженную урожайность, что снижает их ценность, как компонентов при скрещиваниях.

Изучение спектров глиадина показало, что сорта А и ВС включают по 2 биотипа, ЫТ и Л по 4 биотипа, а ЯС - I биотип.

Соотношение между биотипами в популяциях неодинаково. Сор-•та А и ВС представлены основным (94-96$) и минорными биотипами, которые,зероятнО|появились как результат спонтанной изменчивости. У сортов МТ и Л биотипы по объему близки, что возможно связано с гетерозиготностью родоначального растения. Достоверных различий по урожайности между биотипами не обнаружено.

Кроме биотипов в образцах семян имелись и примеси. Следует отметить, что пользуясь только белковой формулой, составленной по методике ВНИИР, на всегда можно было точно решить вопрос о принадлежности изучаемых оемян к примесям или к биотипам сорта. Критерием служила оценка потомства сомнительных семян.

Среди линий с основным типом спектра обнаружены были существенные различия по урожайности в благоприятные годы, которые однако нивелировались в засушливые годы, одновременно с резким снижением урожайности. Из 250 линий выделено II лучших (4,8%), которые по урожайности стабильно. На 2-42$ превшали исходный сорт, сохраняя скороспелость и высокое качество зерна. Эффективность отбора по сортам колебалась от 2 до 10$, Однако ни одна линия не превысила по урожайкооти . Поэтому отбор внутри низкоурожайных сортов можно использовать лишь для улучшения популяции* но на в целях селекции новых сортов.

3, СЕЛЕКЦИОННАЯ ЦЕННОСТЬ МЕЖСОРТОВЫХ ГИБРИДОВ И ЭЯШИШОСХЬ ОТБОРА ИЗ НИХ ЛУЧШИХ ЛИНИЙ

Высококачественные гибрида ЯСхЛ и ВСхЛ значительно уступали Л по урожайности и .только отдельные линии (1,5-25?) достигали ее уровня (103-108%). Лучшую урожайность имели гибрады ЛхА и АхЛ, полученные от скрещивания' менее контрастных по атому свойству сортов (табл.2)» Однако, по качеству зерна они лишь незначительно превышали лг£ » Поэтому и в данных комбинациях отбор линий, сочетающих отличное качество зерна (ПС>60 мл) о более высокой, Чем у Л. урожайностью, бый затруднен (1*9-2,8$). Отрицательная зависимость между урожайностью И качеством зерна четко проявлялась как при оценке линий в пределах одного гибрида, так и при сравнений различных гибридов.

Удачным сочетанием этих своЙбФй характеризовался гибрид ЛхМТ.- Эффективность отбора ценных линий у Него была в 3,5-7 раз выше, чем у других гибридов и составляла 10,2$.

6.

Таблица 2. Эффективность отбора лучших линий из циклических гибридов, 1988-1989 гг.

Гибрид р" Число Г3 Линии ¥ 4-р5

УН, г линий МЗК, г ПС, мл г/мй число лучших % г/м 2 ПС, мл

ЯСхЛ 218 50 0,75 80 124 I 2,0 225 78х .

ВСхЛ 252 133 0,93 69 156 2 1.5 258х 75х

ЛхА 273 174 1,32х 54 183 5 2,8 321х 65х

АхЛ 273 103 - 43 234 2 1,9 441х 61х

ЛхМТ 291 39 - 62 219 4 . 10,2 342х 66х

Примечание: х - различие со достоверно < хх - УЗ Я за 1987-1989 гг.

В результате двухлетней оценки 499 линий мы выделили только 13 (2,6$) линий, превосходящих з£ по урожайности и качеству зерна.

Анализ данных табл.2 показывает, что можно прогнозировать сравнительный уровень урожайности лучших линий циклических гибридов и Р§ по урожайности второго компонента (Р), а также по продуктивности растений ^ и средней урожайности популяций Р4-Р5.

4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ КРИТЕРИЕВ ОТБОРА В СЕЛЕКЦИИ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ НА УРОЖАЙНОСТЬ

4Л. Генотипические корреляции

В опыте отмечена однотипность корреляций в и в Р^ по направлению и даже степени выраженности, что, видимо, связано со сходством погоды в 1988 и 1989 гг. Кроме того, характер и • ейла связи зависели и основном от изучаемого признака и в меньшей мере от комбинации скрещивания.

Установлено, что изученные признаки по степени убывания ва-• риабельности (V ) располагаются следующим образом: У3(47$) -ЧК(35$) - МС(38Я) - №К(27%) - МК(25£) - ЧЗК(2&%) МЮ00(22£> -

н<н») -гао%).

В сходной последовательности располагаются они и по степени влияния ) на урожайность: ЧКС0.806) - МЗК(0,61б) - МК(0,572) - Н(0,477) - М1000(0,421) - С (0,382).

Сильнее всего УЗ зависит от густоты продуктивного стеблестоя (ЧЮ к уборке. В основе 'этой связи лежит дефицит влаги весной. Линии с лучшей адаптацией, имеющие крупное, полноценное

7

зерно, характеризовались хорошей полевой всхожестью, сохраняемостью растений к уборке и более высокой урожайностью. Однако отбор по ЧК так же как и по УЗ не эффективен, т.к. они имеют сильную изменчивость и слабую связь в системе £4^5 ( ъ от -0,022 до 0,286).

Отборы по Н, £ и ДВП могут быть однократными и проводятся в ранних поколениях, т.к. обнаружена хорошая их наследуемость в системе Р4-Р5 ( 1> от 0,315 до 0,586) и слабая изменчивость. Однако связь с урожайностью у них невысокая.

Масса зерна с колоса является лучшим критерием для отбора на урожайность, т.к. она тесно связана с УЗ в год опыта (1 от 0,491 до 0,737), имеет среднюю изменчивость, среднюю наследуемость (ч от 0,196-0,485) и, что особенно ценно, стабильную среднюю корреляцию с УЗ в поколениях (табл.3). Так, связь МЗК3 - У34 и МЭК4 - У35 колеблется от 0,325 до 0,560 и является более надежной, чем прямая связь УЗ4-УЗ5 (0,100-0,353).

Таблица 3. Корреляция между продуктивностью колоса

(МЗЮ и урожайностью (УЗ) у гибридов Р3-Р5 яровой пшеницы, 1988-1989 гг.

Признаки ЯСхЛ ВСхЛ АхЛ ЛхА ЛхМТ

мзк4-уз4 0,491 0,664 0,582 0,737 0,536

ЫЗК5-УЗ5 0,685 0,538 0,711 0,584 0,672

МЗК3-1Ш4 0,275 0,096х 0,148х 0,132х 0,126х

мзк3-уз4 0,424 0,560 0,411 0,429 0,371 '

мзк4-уз5 0,325 0,420 0,396 0,385 0,380

мзк3-уз5 -0,088х 0,070х 0,114х 0,056х 0,105х

МЗ%-МКз 0,949 0,942- 0,842 0,917 0,865

мзк4-ш4 0,930 0,866 0,938 0,901 0,842

у34-у35 0,246 0,100х 0,353 0,286 0,158х

у

значения не достоверны.

Продуктивность колоса теснее связана в наших опытах с озер-ненностыо колоса (*• = 0,722-0,866), чем с крупностью зерна (0,237-0,616).

Очень полную информацию о МЗК в Рд и Р4 дает признак МК (ъ от 0,838 до 0,947). Это самая высокая корреляция в опыте за все. годы. С ЧК, ДВП, ПК продуктивность колоса практически не связана, что свидетельствует о возможности получения любых 8

комбинаций этих признаков. Отбор по колосу следует сочетать с контролем густоты продуктивного стеблестоя на делянке и с визуальной оценкой растений в поле на основе разработанной в зоне модели сорта. Обмолачивая только лучшие формы, отобранные по МК, или применяя посев колосьев без обмолота, по опыту австралийского селекционера Г.Холлалба (1989) и семеноводов Калининского СХИ (Германов В.Ф., Боброва P.M., Кукушкина Е.Е. 1988), можно сократить затраты и повысить производительность работы при анализах селекционного' материала.

На основе множественного регрессионного анализа установлены формулы урожайности по Есем гибридам. Например, по комбинации ВСзсЛ "ни выглядят так:

1. У314 = -6,284+0,3994K4-20,235M3K4-0,065MI0004 (стрпсту-

2. y3F5 = -16,275+4,79£4+I9,627M3K4 (структура Р4) 4

3. y3Fg = -23,588+37, ЮЭМЗК^О, 63941% (структура Fg).

Формулы позволяют по элементам структуры определять урожайность линий в год опыта (I, 3) н прогнозировать ее в поколениях (2).

4.2. Экологическое испытание

Отобрать сорта и линии, удовлетворительно сочетающие продуктивность и экологическую стабильность, можно в том случае, если обе генетические системы будут реализованы в фенотипе,что имеет место в средних средах или при испытании генотипа в нескольких контрастных средах (Лпк& J. t. , Рос п. I H.S t 1982; Sattei ЯМ-, *t.e>f.t 1984; ЧитёаирЛ u/.Z 1984). Кафедра селекции и семеноводства ЛСХИ с 1984 года работает в содружестве с КСС по программе создания исходного материала для се- • лекции скороспелых высококачественных сортов яровой пшеницы.

Параллельное изучение генетически сходных линий Fg и Р4 ЛхА » ВСхЛ в ЛСХИ и на КСС позволило сравнить результативность отборов в обоих пунктах и выделить семьи со стабильной урожайностью. В опыте урожайность ппеницы в сильной степени определялась конкретными условиями погоды. Если в 1988 году уротай-ность была сходной в обоих пунктах, то в 1989 году из-за засухи в Красноуфкмеке она бьгла в 12,1-21,8 раза ни*е-, чем в ЛСХИ и поэтому исключена кз расчетов Стабл.4).

По данным 1983 г. в сбоях пунктах отмечен сходный уровень интенсивности отбора - 60-62& по более урожайному гибриду ЛхА и 33-31? по- гибриду- ВСхЛ. Совггадаемость отбора, также

9

Таблица 4. Оценка семей гибридов ЛхА (д=60) и ВСхЛ :л=51) в зкологическом испытании

JI х А _ ВС х Л

Показатель Fg 1968 F4 №9 Р3 1988 Р4 1969

itCC ЛСХИ ЛСХИ ЙСС ЛСХИ ЛСХИ

УЗ , г/м* 159х 157х 459 159х 157х 459

УЗ линий X, г/м^ 157х 204х 246 151х 136х 254

V, % :по линиям) 43 35 41 56 34 44

Число линий по УЗ

>И 30 37 3 17 16 2

Число линий по УЗ >

St В обоих пунктах Ю Ю 2 6 6 I

Интенсивность отбо- 5

ра, % 60 62 33 31 4

СоЕпадаемость от-

бора/^ 60 49 67 35 37 -

Примечание: храздачие не достоверно, линий с УЗ 7st от числа отобранных

была близкой по значениям (60-49& и 35-37%), что свидетельствует о перспективности совместной работы двух учреждений. Гибридные образцы, выделившиеся в ЛСХИ, с вероятностью от 35 до 60% могут оказаться ценными и в условиях КСС.

По результатам оценки выделено 12 семей с комплексом ценных свойств и стабильной урожайностью, в т.ч. во гибриду ЛхА - 9, ВСхЛ - 3. По урожайности большинство семей находилось на уровне it и только две - 92 ЛхА и 175 ВСхЛ, или всего 1,6% от изученных, превышали его во всех вариантах опита. В 1990 г. в селекционном питомнике ЛСХИ урожайность лучших семей S2, 175, 42 и 72 колебалась от 598 до 663 г/м2 при SSI г/м2 у Ленинград-tat. Результаты экологического испытания использованы для оценки эффективности различных критериев отбора.

4.3. Электрофорез глиадина Дистальная часть зерновок Fj и Fg гибридов ЛхА и ВСхЛ, была использована для электрофореза по методике ВНШРа. На спектрах зерновок Pj обнаружено суммирование компонентов родительских форм, а в Fg расщепление по принципу присутствие-еФеут®тавй по четко выраженным компонентами У (0 4 ,j/5 ,/4 и)1- в отношении 3:1, а по 10 W 2:1. В Fg по особенностям W зоны мы выделили три типа спектров: I - как д , 2 - как er* Ю

и 3 - гибридный в отношении 1:1:2. Растения Р^ с этими спектрами различались по продуктивности, причем в комбинации ЛхА лучшим был третий, а в комбианций ВСхЛ - второй тип (табл.5). Экологическое испытание показало преимущество семей Р^ и Р^ ЛхА с третьим типом спектра по урожайности в сравнении с первым и особенно вторим типами, но только в ЛСХИ.

Таблица 5. Урожайность семей Р^ и Р^ с различными типами спектров в л* фракции

Тип спе-Число 1987, _Масса зерна, г/м^

ктра в зоне раст., семей Кь 1/БР, г 1968 Р3 1969 Р, 4 у

ЛСХИ КСС ЛСХИ Ж

Анахуак Р-75 х Ленинградка

I II 4,16 167 154 268 16 203

2 16 3,61 135 176 202 9 171

3 33 5,03х • 232х 145 252 21х 209

X 60' 4,27 204 157 246 16 202

I - II Ворлд Сидэ 1812 х Ленинградка 4,79 221х 193х 275 29 229

г ■ 15 6,79х 132 144 298 20 191

3 23 4,93 104 127 '234 21 155

7 50 . 5,50 136 151 254'-. 21 180

10 7,01 -157. 159 459 21 258

хРазличие с остальными силами достоверно, "Ьф^^б?

Кроме того, из 9 лучших семей ЛхА, выделившихся при экологической оценке, 7 имели третий тип спектра и 2 - второй, что свидетельствует о возможности использования третьего типа спектра в этой комбинаций для отбора элит. Однако в комбинации ВСхЛ связь меяду особенностями (О зоны, продуктивностью» растений Р2 я семей Рз-Р4~ отсутствовала. Из двух лучших седай одна имела первый и одна - третий тип спектрп.

Следовательно, особенности спектра гтадина в «0 зоне, так же как и отдельные компоненты,, не могут служить надежными критериями для отбора высокопродуктивных генотипов.

Анализ литературы показал, что только по твердой пшенице обнаружена достоверная связь между отдельными компонентами . (^42 И|45) глиадина и качества зерна ( Л. Ы.,

1978; Ильина Г.'!., Бебякин В.М., 1981; «Ои Cteí Л/оиЯЛ.,

II

1985). Надежным генетическим маркером являются блоки глиади-нов, контролируемые кластерами генов хромосомом IA, IB, 1Д, 6А, 6В, 6Д и представленные в популяции культурной пшеницы множественными аллельными вариантами. Имеются убедительные доказательства сопряженности аллельных вариантов блоков глиадина с качеством зерна, морозостойкостью, устойчивостью к бурой ржавчине, продуктивностью (Созинов A.A., 1985; Попереля Ф.А., Собко Т.А., 1987).

К сожалению, в нашем опыте не обнаружено достоверных различий между линиями Fg ВСхЛ с аллельными вариантами блоков МЫ IB и Ißi 1Д по основным хозяйственно-ценным свойствам: УЗ, ДВГ1, ПС, Н и др. Возможно это связано с небольшой выборкой (л = 42).

Четко проявилась в опыте связь аллельного варианта блока ytd' IB, характерного для сорта ВС, с красной окраской колоса. Все линии в этой группе относились к разновидности мильтурум или ферругинеум, т.е. имели красный колос. В группах блока lJlcL 1Д (Л и ВС) встречались линии с разной окраской колоса. Выделено 2 гена, контролирующих окраску колоса, локализованных в IB [Щ) и 1Д хромосомах ijusomus S. 1946; ä.е-

t/t л Л. С., 1983). Следовательно, у сорта Ворлд Сидз 1812 красная окраска колоса определяется геном ßf i, локализованным на IB хромосоме и тесно связанным с кодирующим блоком у

сорта Ленинградка белый колос контролирует аллель *tij 1..

4.4. Использование системы фоновых прибнаков для идентификации ценных генотипов по фенотипам

Взаимоотношение между массой колоса и массой соломы с растения (или главного побега) является конечным показателем работы систем soi/t je , Мне и интенсивном транспортировки асдимилятов между ними ¡Шкёль Н.М., 1980).. Драгавцев В.А. и Дьяков A.B. (1962) предложили использовать систему этих признаков МК (селекционный) - КС (фоновый), приравнивая их к эффектам двух групп генов - аттракции и адаптации, для идентификации высокопродуктивных генотипов. Отложив по координатным осям двумерного графика попарно значения ЫК и MC с главного побега, получаем корреляционный эллипс. Сдвиг точек вдоль линии ортогональной регрессии будет обусловлен действием системы адаптивности {od), а вдоль линии ей перпендикулярной - системы аттракции йоркы, расположенные ь верхней части графика, по предположению 12

Драгавцева В.А., могут быть включены в отборы, кок лучшие генотипы (+ лй. + ).

Мы оценили эффективность данного метода при проведении отбора элит из популяций Рд пяти гибридов. На рис.1 показано распределение гибридных растений ^ ЯСхЛ на четыре группы в системе МК:МС.

мк i

уМК=1,078^0,048 г. V =31,5$ ;МС=1,12^0,049 г. V =30,8?, 2„ = 0Тб19+0,ПЗ / = 44,098"

0,969 а - лучшие линии с - хорошие линии

«с

Рис.1. Идентификация систем адаптивности (а^ ) и аттракции

у гибридных растений Р^ Яровая Саёкачевана х Ленинградка. Таблица 6. Оценка растений ^ и линий Р^) Р§ ЯСхЛ по группам распределения в системе МН:МС, 1988-1989 гг.

Группа Чисто Гч, 1988 распре- раст.

F4, 1988

F5, 1989

UOX.lty-3- UfiUT, .......................■ 11 1 ' 1 - 1

деления ли- Ш{, МЗК, МК Н МЗК У3,2 Н, МЗК, У3,2

№ at лЛтЯ г г МП см г г/м см г г/м

118 69 0,64 222

71х 68 0,50 150х

64х 66 0,51 158х

108 68 0.45 145х

1 + + 10 1,46 1,05 1,20 67 0,37

2 + - 14 0,98х 0,72х 1,16 65 0,31

3 - - 15 0,81х 0,61х 0,80 63 0,26х

4 - ' + И 1,29 0.91 0.83 65 0.30

хРазличиа с I группой достоверно,

Четко прослеживается тенденция значительноепреимущества первой группы перед остальными не только по продуктивности растений Рд, но и по урожайности линий Р^ и Р^ (табл.6,7). Кроме того, из 12 линий с комплексом ценных свойств - 7 (581?) вошли в первую группу, 2 - во вторую, I - в третью и 2 - в чет-вертко. И, наконец, из 3 лучших линий, включенных в отбор, две

оказались в первой группе.

Подобный анализ проведен по всем гибридам. Преимущество первой группы как по средней урожайности, так и по эффективности отборов сохраняется и в остальных комбинациях. Интересные линии встречаются, безусловно, и в других группах, но с меньшей частотой \,табл,7).

Таблица 7, Зффективность выделения ценных линий с учетом распределения в системе Ш:МС, 1988-1989

Гибрид. Число линий ■ Распределение по группам

ии^ид. ______лучших линии_

изучено отнесено к I группе * отобрано лучших I чо с! -йа. 3 •рА 4 -а*

ЯСхЛ 50 10 20 3 г - I -

ВСхЛ 133 25 19 2 I - - I

ЛхА . 42 15 36 2 2 - - -

АхЛ 87 19 22 2 I - - I

ЛхМГ 39 12 31 4 3 I - -

Всего 351 81 23 13 9 I I 2

Так, из 13 лучших семей, включенных в отбор по результатам оценки 351 семьи пяти комбинаций, 9 или 69,2% вошли в I группу распределения.

Рационально'отбор проводить в 'З.- этапа: выделение лучших форм из популяции в соответствии с моделью сорта, в зоне; анализ этих растений в системе МК:МС; включение в дальнейшую работу элит из первой группы распределения, 'имеющих повышенную продуктивность колоса ХШ при среднем значении массы соломы (ЗШ. Формы с максимальными значениями обоих признаков в отбор, как правило, не попадали. .

4.5. Сравнительная эффективность различных критериев

отбора

Сравнение 7 критериев отбора проведено по гибриду ЛхА (табл.8). Об эффективности их судили по количеству (%) лучших семей (из 9 выделенных в экологическом испытании), вошедших в группы отбора. Кроме того, учитывали интенсивность отбора.Оптимальной в селекционной практике считается напряженность отбора 10-15%, не вызывающая чрезмерной загруженности первых питомников.

По вариантам опыта интенсивность" отбора элит из популяции Ро колебалась от "14 до 47%.

14

Таблица 8. Эффективность отбора гибридных рпстений из популяции ?2 ЛхА с использованием различных критериев,

Критерии отбора

Показатель UK, >?,6 г МЗР >6 г МЗР Модель 3 тип Ii >7 г сорта спектеа 3 (ВНИИР5 таша 3 тип ?Я-СГ1 crampa +МЗБбг

Количество элит, отобранных из 70 растений II 23 10 10 33 22 16

Интенсивность отбора, % 16 33 14 14 47 31 23

Лучшие семьи, вошедшие в группу отбора, число I 6 3 4 7 8 .5

% от 9 семей II 67 33 44 78 89 56

% от 70 раст.Р2 1.4 8,5 4,3 5,7 10 II,4 7.1

Лучшими в опыте были три критерия: система ФП-СП, позволившая включить в отбор 0 из 9 лучших семей (89%) при 31% интенсивности отбора} МЗР> 6 г, при которой в отбор попало б семей (67/?) при интенсивности 33^; 3 тип спектра + МЗР>6 г» при интенсивности отбора 23% обеспечивающая включение в группу отбора 5 семей (д6%\ Наименее эффективен от^бр^форм с максимальным уровнем продуктивности колоса ( >Д6 г)> и растения (>7 г).

Увеличение объема до 20-30% в лучших комбинациях, при использовании оптимальных критериев, считаем оправданным. Затраты можно сократить на основе браковки низкоурожайных популяций Fj, Fj> до начала отбора.

ВЫВОДЫ

1. Сортообразцы из Сирии, созданные на основе мексиканских гибридов, в условиях Ленинградской области могут служить ценным исходным метериалом в селекции на скороспелость, устойчивость

к бурой ржавчине и септориозу, повышенную продуктивность колоса и крупность зерна. Эффективность таких образцов составляет 6-8$. Не выделено ни одного образца, стабильно- превышающего Ленинградку по урожайности.

2, Элэктрофореграммн глиадина и белковые формулы с включением биотипов, полученные впервые по 8 сирийским образцам и высококачественным сортам Яровая Саскачевана, Ворлд Сидз 1812, MT-I3, Аняхуак F-75 могут бить использованы для их идентификации.

3. Внутрисортовой отбор в низкоурожайных сортах можно использовать для улучшения популяции, выделения линий более урожайных (на 2-42%), чем исходный сорт с эффективностью 210%, но не в целях создания нового сорта, т.к. все лучшие линии уступают по урожайности стандарту.

4. Электрофореграммы и белковые формулы не всегда позволяют отличить биотипы сорта от примесей. Критерием в сомнительных случаях•служит оценка таких форм по потомству. Изучение полиморфизма с использованием электрофореза следует проводить на оригинальных семенах.

5. О сравнительном уровне урожайности линий Г^-Р^ циклических гибридов с большой вероятностью можно судить по урожайности переменного компонента скрещивания, а также по продуктивности гибридных растений Рд, даже при выращивании их в теплице, по средней урожайности популяций Р^, Р§.

6. Эффективность отбора ценных линий, сочетающих высокую урожайность с отличным качеством зерна, колебалась в зависимости от комбинации скрещивания о? 1,6 до 10,2 при средней по опыту -- 2,6%.

7. Урожайность яровой пшеницы в Северо-Западном районе Нечерноземной зоны тесно связана с густотой продуктивного стеблестоя (г = 0,586-0,927) и продуктивностью колоса (ъ = 0,4910,737). Следует ртремиться к созданию пластичных сортов, приспособленных к лимиту влаги весной й избытку ее во второй половине вегетации, устойчивых к болезням, обеспечивающих высокую полевую всхожесть и сохраняемость растения к уборке.

В. Масса зерна с колоса и масса колоса, признаки, стабильно и сильно коррелирующие между собой (ъ = 0,842-0,947), могут служить критериями для отбора на урожайность, т.к. они имеют тесную связь с УЗ в год опыта (г в 0,491-0,737), среднюю - с УЗ последующего поколения (0,310-0,560), среднюю степень изменчивости и наследуемости. Отбор по продуктивности колоса следует сочетать с контролем густоты продуктивного стеблестоя по принципу освобождения от наименее ценных линий и с визуальной оценкой растений в поле на основе разработанной в зоне модели сорта.

9. Определены уравнения регрессии, позволяющие по структурным элементам рассчитывать урожайность гибридных линий, в год опыта и в последующих поколениях.

10. Особенности спектра глиадина в си-зоне (тип у, /иГ) ■ не могут служить надежным критерием при отборах продуктивных

16

генотипов. При небольшом объеме выборки ^«---42) не установлено достоверных связей аллельных вариантов блоков J^«! IB Л и ВС) и 1Д V'JI и ВС) с важнейшими хозяйственными свойствами линий Fg ВСхЛ. Доказано сопряженное наследование гена определяющего красную окраску колоса сорта Ворлд Сидз 1812;с кодирующим блоком tjlti IB этого сорта.

11. Установлен удовлетворительный уровень совпадаемости результатов отбора в условиях Пушкина и Красноуфимска от 35 до 60$). Выделено 12 семей с комплексом ценных свойств, а' т.ч. две (1,6%) с урожайностью выше стандарта

12. Использование системы Ш-СП (Ж:М) позволяет при напряженности отбора 23-31% с вероятностью 69-69$ идентифицировать ценные высокопродуктивные генотипы в Копуляции F^-F^.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ '

1. Рекомендуем использовать в селекции сортообразцы Сирии, как источники скороспелости ~Atísd 695, Aéiv , 7С, <Jhizci/Tcéyf¿ttd,,S', устойчивости к бурой ркавчине и септориозу -¿Ptii'id 837 xPl, „S" . продуктивности колоса - CCy/i¿ü/P¿a,/teSQd 765, AÍÍ-731, Ала ,$<t/t¿y- ¡линии '

(II), выделенные из сортов Ворлд Сидэ 1812, Яровая Саскачева-на, MT-I3 как источники высокого качества'Ъврна. Высокфэожай-ные гибридные линии F4(I2) и Р^ЛЗ), обладающие комплексом ценных свойств, рекомендуем для включения в селекционный процесс.

2.-В качестве родительских компонентов целесообразно привлекать сорта с высоким, сходным уровнем селектируемого признака, но различных по генотипу, что обеспечивает меньшую изменчивость признака б поколениях, но более высокий выход трангрес-сивных форм-. При скрещивании контрастных сортов выход таких форм ограничен.

3. Отборы.продуктивных генотипов из ранних поколений гибридов рекомендуем проводить из разреженных посевов (10x20 см) в

3 этапа: глазомерная оценка растений«в поле в соответствий с моделью-сорта; изучение отобранных форм а системе МК(СП) -МС'ШП); обмолот и включение в селекционный процесс растений из первой группы распределения (filo/, +-ü¿). Возможен посев элитных колосьев и без обмолота, что обеспечивает экономию времени, , средств и предотвращает механическое засорение.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Синицына С.М., Хадцед И., Горбатенко В. Селекционная ценность сорта Анахуак ?-75 и его линий /Д'юрфо-генет. показатели продуктивности растений и использование их в селекционно-семеноводческой работе. - Л. - 1960. - С.25-29.

2. Хаддад И., Вишневецкий М., Горбатенко В. Изучение способов посева зерновок яровой пшеницы с удаленной частью эндосперма. //Тезисы докладов "Вклад молодых ученых в развитие с.-х. производства". - Л. - 1988. - С.8.

3.'-Синицына С.М.. Губарева Н.К., Хаддад И. Селекционная ценность сортообразцов Сирии в условиях Ленинградской области. //"Морфо-генетические показатели продуктивности растений и использование их в селекционной работе". - Л. - 1990.